1. 能见度仪

• 能见度仪通常安装在船舶的高处，如桅杆顶部或上层建筑顶部，以避免船舶自身干扰测量。其测量范围一般从几十米到几十公里不等，具体取决于仪器的型号和性能。例如，一些高性能的能见度仪能够精确测量 10 米 - 20 公里范围内的能见度，这对于确定海雾的范围很有帮助。通过在船舶航行过程中持续测量能见度，并结合船舶的位置信息（由卫星定位系统提供），就可以大致描绘出海雾的边界范围。

• 能见度仪是测量海雾浓度和范围的重要仪器之一。前向散射能见度仪通过发射红外光脉冲，然后测量在特定角度（通常是 33°）上的散射光强度来确定能见度。其原理是基于光散射理论，雾滴对光的散射作用与雾的浓度有关。当雾浓度越高时，光的散射越强，接收到的散射光信号就越强，通过特定的算法就能计算出能见度数值。后向散射能见度仪的工作原理类似，只是它测量的是后向散射光的强度。

• 工作原理

• 精准测量范围确定

2. 激光雷达（Lidar）

• 激光雷达的测量范围可以根据其功率和波长等参数进行调整。一般来说，其垂直测量范围可以从船舶甲板附近一直到数公里的高空，水平测量范围也能达到数公里。例如，一个中等功率的船用激光雷达，垂直方向可以覆盖 0 - 3 公里的高度范围，水平方向能够测量半径为 2 - 3 公里范围内的海雾情况，从而精确地确定海雾的厚度和水平范围。

• 激光雷达是一种主动式光学遥感设备，它发射高能量、短脉冲的激光束，然后接收从大气中的气溶胶（包括海雾中的水滴）反射回来的光信号。激光雷达通过分析反射光的时间延迟、强度、频率变化等来获取目标物的信息。对于海雾测量，根据激光束在雾中的传播时间和反射光强度，可以确定雾滴的浓度分布和空间范围。激光雷达能够提供高精度的三维空间信息，它可以区分不同高度层的海雾情况。

• 工作原理

• 精准测量范围确定

3. 微波辐射计

• 微波辐射计的测量范围取决于其天线的波束宽度和探测频率等因素。它可以在较远距离上对海雾进行探测，一般水平探测范围可达几十公里。例如，一种船用微波辐射计在频率为 37GHz 时，其波束宽度为 2.6°，可以在大约 50 公里的范围内对海雾进行有效测量，并且能够测量出海雾的液态水含量等参数，从而确定海雾的浓度和范围。

• 微波辐射计主要是测量海雾在微波波段的辐射特性。海雾中的水滴会发射和吸收微波辐射，不同浓度的海雾在微波波段具有不同的辐射亮温。通过接收海雾发射的微波辐射，并将其与已知的物理模型（如瑞利 - 金斯近似）进行比较，就可以反推出海雾的物理参数，包括浓度、液态水含量等。

• 工作原理

• 精准测量范围确定

4. 综合观测系统

• 为了更精准地测量海雾的浓度和范围，可以将上述仪器进行综合使用。例如，将能见度仪、激光雷达和微波辐射计的数据进行融合。能见度仪提供了基本的能见度信息，激光雷达提供了海雾的三维空间结构细节，微波辐射计则提供了海雾的物理参数（如液态水含量）。通过数据融合算法，将这些不同来源的数据进行整合，就可以更全面、更精准地测量海雾的浓度和范围，为船舶航行安全等应用提供更可靠的数据支持。

还有哪些仪器可以测量海雾浓度和范围？

测量海雾浓度和范围的仪器精度有多高？

如何利用仪器测量的海雾信息来保障船舶航行安全？